VU mokslininkai tiria pavojų Baltijos jūroje keliančias, bet mažai tyrinėtas protrūkio sroves

Protrūkio srovių susidarymo sąlygos ir jų įtaka žmonių saugumui Lietuvos pajūryje 

Protrūkio srovės yra statmenai nuo kranto jūros link nukreipti labai stiprūs vandens srautai, kurie paprastai susidaro dėl vandens lygio skirtumų išilgai kranto, kai į krantą statmenai pučia ir gena vandenį vėjai.

Savo ruožtu vandens lygio skirtumai atsiranda dėl išilgai kranto pasikartojančių seklumų – priekrantės sėklių ir tarp jų išsidėsčiusių pagilėjimų – tarpsėklių sistemų. Esant palankioms sąlygoms šios sistemos įgauna ryškiai vingiuotų „gyvatėlių“ formas (jos atsikartoja ir atsispindi krante matomų įlankų ir ragų pavidalu).

Seklumose (ties vadinamaisiais sėklių ragais) bangos lūžta labiau, todėl tose vietose susidaro didesnė banginė patvanka. Įlankose dėl mažesnės bangų gožos vandens lygis išlieka mažesnis: „Vanduo juda gradiento kryptimi nuo seklumų įlankos link, o ties įlanka susitikę vandens srautai ima dideliu greičiu plūsti atgal į jūrą. Kuo labiau išsivystę sėklių ragai ir įlankos, tuo palankesnės sąlygos protrūkio srovėms susidaryti“, – pasakoja dr. R. Janušaitė.

Protrūkio srovės viršija olimpinio plaukiko greitį

Šios srovės labiausiai žinomos dėl savo greičio ir jūroje besimaudantiems poilsiautojams keliamų pavojų: „Apie jų keliamus pavojus kasmet pranešama spaudoje, apie jas nuolat įspėja pajūryje budintys gelbėtojai. Šios srovės gali tekėti greičiu, viršijančiu olimpinio plaukiko greitį – įvairūs tyrimai rodo, kad jos gali pasiekti iki 2,5 m/s greitį.

Tai yra labai įspūdingas greitis, jei įsivaizduotume, kad patenkame į tokią srovę ir ji nukreipta nuo kranto tiesiai į jūrą“, – sako dr. L. Jukna.

Pasak mokslininkų, pradėti protrūkio srovių tyrimus paskatino tai, kad kasmet į šias jūros priekrantės sroves patenka ir skęsta labai daug žmonių. Lietuvoje oficialios statistikos apie asmenis, nuskendusius dėl protrūkio srovių, nėra, tačiau žiniasklaidoje kartais pasirodo pranešimai apie vieną ar kitą atvejį. Protrūkio srovių veikla iš esmės yra dažniausia priežastis, kodėl žmonės skęsta jūroje.

Kita tyrimus paskatinusi priežastis yra ta, kad ši tema Lietuvoje yra gana mažai nagrinėta. Vienintelius žinomus tyrimus dar nepriklausomybės atkūrimo pradžioje atliko dr. Gintautas Žilinskas.

Tačiau šiuo metu egzistuoja tobulesnės priemonės, leidžiančios tyrinėti protrūkio sroves. Lietuvos pajūryje ir priekrantėje susidaryti šioms srovėms yra labai palankios sąlygos. Nors srovės pavojingos, ilgą laiką tokie tyrimai tiesiog nebuvo vykdomi dėl sudėtingumo.

Kaip atpažinti pavojingą srovę?

Vizualiai atskirti potencialiai rizikingas vietas, kur tuo metu yra susidariusios protrūkio srovės, gana nesudėtinga. Pirmiausia, venkite įlankų, kuriose dažniausiai susidaro protrūkio srovės.

Norint saugiai maudytis, geriau rinktis paplūdimio vietas su į kranto pusę išsikišusiomis seklumomis, vadinamomis sėklių ragais ar kyšuliais, ir vengti jas skiriančių gilesnių įlankų, kurias gelbėtojai įprastai vadina duobėmis. Ties šiais kyšuliais visada bus seklu, o protrūkio srovių nebus.

Antra, stebėkite bangas. Jei matote lūžtančias bangas, tai reiškia, kad po jomis yra seklumų, o ties įlankomis, kuriose susidaro protrūkio srovės, bangos įprastai nelūžta arba lūžta rečiau. Įbrisdami maudytis, lengvai pajusite seklumas: einate nuo kranto gilyn, įkrentate iki pusės, tada išlipate iki kelių, paskui vėl giliau ir taip toliau. Tai yra sėkliai ir tarpsėkliai.

„Atkreipkite dėmesį į lūžtančių bangų liniją. Jei bangos lūžta ištisine linija išilgai kranto, tai yra normalu. Tačiau jei pastebite, kad lūžtančios bangos tarsi pertrauktos ir vanduo ramiai teka tarsi kanalais į jūrą, tai yra protrūkio srovių požymis. Tokios vietos atitinka įlankas ir yra potencialūs protrūkio srovių kanalai, kuriais vanduo išnešamas į jūrą. Tokių vietų reikėtų vengti“, – atkreipia dėmesį dr. L. Jukna.

Kaip numatyti pavojų: protrūkio srovių tyrimo metodika ir iššūkiai

Vienas iš VU mokslininkų tyrimo tikslų yra automatiškai atpažinti sėklių ragus ir įlankas, potencialias protrūkio srovių susidarymo vietas. Tam naudojama palydovinė informacija, dirbtinis intelektas ir geografinės informacinės sistemos.

Palydoviniams tyrimams pasitelkiami optiniai Europos kosmoso agentūros palydovo „Sentinel-2“ vaizdai. Jie skiriasi nuo įprastų vaizdų, matomų „Google Earth“ ar „Google Maps“, nes fiksuoja ir žmogaus akiai matomą, ir nematomą šviesą. Be to, tyrimo metu atliekami matavimai jūroje, siekiant identifikuoti protrūkio srovių susidarymo vietas ir įvertinti jų priklausomybę nuo sėklių ragų bei įlankų pobūdžio.

„Atlikdami matavimus jūroje naudojame specialius plūduriuojančius matuoklius su GPS sekikliais. Matuokliai leidžia įvertinti priekrantės srovių greitį ir judėjimo trajektoriją. Srovių sekimo vietose atliekame batimetrinius matavimus. Apskritai tokie matavimai kelia nemažai iššūkių, ypač dėl bangų poveikio. Todėl matuokliai konstruojami taip, kad atlaikytų stiprias bangas, tiksliai įrašytų lokacijos duomenis ir nebūtų veikiami vėjo ar kitų išorinių veiksnių“, – aiškina dr. L. Jukna.

Tyrimo metu mokslininkams teko susidurti su įvairiais iššūkiais. Pirmiausia, komanda yra nedidelė, palyginti su tarptautiniais tyrimais, kur dalyvauja didelės jūrinių valstybių, tokių kaip JAV, Australija, Didžioji Britanija, institucijos su didžiuliais ištekliais.

Antra, jūros tyrimai ne visada tokie romantiški, kokius įsivaizduoja su tuo nesusipažinę žmonės. Dažnai tenka dirbti esant nepalankioms oro sąlygoms, o toli nuplūduriavusius matuoklius reikia išsitraukti iš kartais visai nešiltos jūros, parsinešti kartais net kelis kilometrus pėsčiomis. Be to, ne visada pavyksta laiku pagauti matuoklius, nes srovės juos gali nunešti toli į jūrą, o protrūkio srovių susidarymo vietos ne visada lengvai pasiekiamos.

„Nepaisant iššūkių, tyrimas vyksta sklandžiai. Naudojant palydovinius duomenis kuriamas protrūkio srovių karštų taškų žemėlapis, o atrinktose vietose atliekami matavimai. Tyrimo metu tobulinama matavimo konstrukcija, o rezultatai turės praktinę naudą.

Be to, tyrimas vykdomas plačioje teritorijoje – Kuršių nerijoje ir žemyniniame krante. Nors tam reikia gero fizinio pasirengimo ir daug laiko, prie tyrimo prisideda ir savanoriai.

Neseniai pasirašėme bendradarbiavimo sutartį su BĮ „Klaipėdos paplūdimiai“, tad ateityje duomenis surinkti padės ir Klaipėdos regiono paplūdimiuose nuolat budintys gelbėtojai. Tikimės, kad tyrimo rezultatai turės tiesioginės naudos ir jiems“, – sako dr. L. Jukna.

Protrūkio sroves sunku pastebėti ir užfiksuoti

Tyrėjų teigimu, viena iš problemų yra ta, kad protrūkio srovės – epizodinis reiškinys, kurį gana sudėtinga tiesiogiai užfiksuoti ar pamatyti. Dėl to mokslininkai orientuojasi į priekrantės reljefą ir tokius morfologinius požymius kaip sėklių ir tarpsėklių struktūra ir forma, pagal kuriuos galima identifikuoti potencialias protrūkio srovių susidarymo vietas.

„Pirmoji mūsų projekto dalis skirta sukurti metodui, kuris leistų automatiškai identifikuoti šias sėklių ragų ir įlankų sistemas optiniuose palydoviniuose vaizduose. Tada galėtume įvertinti šių sistemų formos išsivystymo laipsnį ir daugiametį pasikartojimą tiek erdvėje, tiek laike. Įvertinę visus šiuos dalykus, galėsime sukartografuoti ir išskirti potencialias protrūkio srovių susidarymo vietas Lietuvos Baltijos jūros krante.

Taip pat galėsime išskirti tuos paplūdimius, kuriuose yra saugiausia maudytis, ir tuos, kuriuose maudytis yra mažiausiai saugu, remdamiesi daugiametėmis tendencijomis. Galėsime nustatyti, kada ir kur šiltuoju periodu, kalbant apie priekrantės reljefą, susidaro sąlygos, palankios protrūkio srovėms, ir kada ir kur tos sąlygos pasitaiko rečiau“, – sako dr. R. Janušaitė.

Šiam projektui finansavimą skyrė Lietuvos mokslo taryba (LMTLT), sutartis Nr. S-PD-24-86.